本发明涉及一种基于卫星遥感的雾霾分布与气溶胶光学厚度检测方法和装置，包括获取目标监测区域的卫星遥感数据，对各目标区域的卫星遥感数据分别进行反演计算，确定各目标区域的气溶胶光学厚度；根据各目标区域的高光谱影像数据，得到各目标区域的雾霾特征图，将各目标区域的气溶胶光学厚度和目标区域的雾霾特征图进行空间匹配；利用人工神经网络对各目标区域的气溶胶光学厚度和目标区域的雾霾特征图进行分类，得到目标监测区域的雾霾分布信息。本发明卫星遥感可以提供广阔范围内的雾霾分布与气溶胶光学厚度检测，在污染物监测、污染事件的确定、污染源解析以及污染物的区域输送方面有广泛的应用。